使用簡單的貼片進(jìn)行無袖帶血壓監(jiān)測

首爾國立大學(xué)開發(fā)了一種無袖帶可穿戴血壓計(jì)。

該大學(xué)表示：“與使用充氣氣囊對手臂施加壓力的傳統(tǒng)袖帶血壓計(jì)不同，它使用緊湊的柔性電子貼片連續(xù)測量血壓。

它根據(jù)心臟收縮時(shí)產(chǎn)生的電信號與傳統(tǒng)上在手腕上感覺到的機(jī)械“脈搏”之間的到達(dá)時(shí)間差異來推斷血壓。

“一旦心臟跳動，電信號就會迅速傳輸?shù)饺恚虼藥缀趿⒓丛谑滞筇帣z測到它們，”該大學(xué)說。“另一方面，由于心臟收縮過程中血液被推出，機(jī)械信號的傳遞會延遲，因此心臟跳動后腕部皮膚需要一些時(shí)間才能移動。”

高血壓會加速機(jī)械波的進(jìn)展，而低血壓會減慢機(jī)械波的進(jìn)展。

電脈沖被檢測為兩個(gè)接觸面之間的電壓差（見圖），而機(jī)械脈沖是通過附近蛇形導(dǎo)電軌道中的電阻變化來檢測的。

開發(fā)合適的高性能電極是該項(xiàng)目的很大一部分，團(tuán)隊(duì)確定了一種基于低熔點(diǎn)金屬鎵的電極。

不幸的是，液態(tài)鎵無法制成軌道，因?yàn)樗奶烊桓弑砻鎻埩越M裝小球。

為了克服這個(gè)問題，該團(tuán)隊(duì)將這些球的一層薄薄的沉積在涂有有機(jī)硅聚合物 PDMS 的剛性基板上，然后用 532nm 激光繪制所需的軌道圖案。

這種能量會分解金屬的天然非晶表面氧化物，使球能夠合并成軌道——使用這種過程，軌道可以窄到幾微米。

輻照過程中的高溫有利于形成結(jié)晶β-氧化鎵而不是無定形氧化物，這會改變表面行為，并允許蝕刻未改性的鎵球，只留下痕跡。

通過簡單的物理接觸，軌道圖案然后轉(zhuǎn)移到 3M 制造的薄薄生物相容性粘合膜“Tegaderm”上，正是這種被跟蹤的 Tegaderm 粘在手腕上。

一旦轉(zhuǎn)移到 Tegaderm，這些激光制造的鎵軌道可以拉伸到其沉積長度的七倍而不會斷裂，并且在 10,000 次拉伸循環(huán)后也不會以更適中的伸長率斷裂。

該大學(xué)表示，由此產(chǎn)生的貼片“具有出色的導(dǎo)電性，易于變形，無需額外的化學(xué)品”。

研究人員說，結(jié)果表明收縮壓和舒張壓都可以恢復(fù)，即使通過運(yùn)動，它們的值也與袖帶式測量值非常吻合。呼吸頻率也是根據(jù)可用信號測量的。

“我們的系統(tǒng)提出了一種新的醫(yī)療保健接口，能夠以非侵入性的方式實(shí)時(shí)檢測和分析生理信號，”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Seung Hwan Ko 教授說。

首爾國立大學(xué)與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)合作。